Геотропизм у растений
Геотропизм заключается в изгибе корня по направлению действия силы тяжести (положительный геотропизм), а стебля в противоположном направлении (отрицательный геотропизм). Если перевернуть проросток корнем вверх, а стеблем вниз, то через небольшой промежуток времени корень изогнется вниз, а стебель вверх, т. е. они примут нормальное для себя положение.
Совершенно ясно, что если бы растения не обладали такой способностью, то должны были бы погибать в массовом количестве. Очевидно, в процессе естественного отбора сохранились лишь растения, выработавшие в себе эту способность.
Вернее будет сказать, что само образование стебля и корня стало возможным лишь благодаря наличию геотропической реакции, возникшей, очевидно, вместе с образованием данных органов, а может быть, и еще раньше, так как многие водоросли обладают отрицательным геотропизмом.
В понимании геотропизма до середины XX века царила гипотеза Холодного—Вента, объяснявшая следующим образом неравномерный рост стебля и корня. Авторы этой теории считают, что неравномерно распределяющийся ауксин вызывает различную реакцию стебля и корня.
По их мнению, корень очень чувствителен к высокой концентрации ауксина, и те его концентрации, которые ускоряют рост стебля, замедляют рост корня. Поэтому нижняя поверхность корня, где скопляется больше ауксина, растет медленнее, и корень изгибается книзу, а у стебля, наоборот, быстрее, и он поэтому изгибается кверху.
Данное заключение авторы теории сделали на основании косвенных данных. Методика опытов Н. Г. Холодного была следующей.
Для опытов срезались колеоптили кукурузы и прикладывались к корням люпина или кукурузы, у которых предварительно были отрезаны верхушки корня. В этих условиях колеоптили тормозили рост корней.
На этом основании и было сделано заключение о том, что выделяемые точкой роста стебля ауксины тормозят рост корня и стимулируют рост стебля. Установленные авторами факты были вполне правильными, но заключение оказалось неверным.
Дело в том, что колеоптиль выделяет очень большие количества ауксина, которые уже тормозят рост корня. В неповрежденных корнях, верхушки которых сами выделяют ауксин, все происходит совершенно иным образом.
Непосредственные наблюдения за распределением гетероауксина в стебле и корне ряда растений при геотропическом изгибе и при нормальном росте показали наличие большого содержания гетероауксина в тех местах, где наблюдается наиболее интенсивный рост. Для определения гетероауксина использовался микрохимический метод.
Срезы растений обрабатывались раствором железоаммиачных квасцов (0,5%) и серной кислотой (разбавленной до 25—50% по объему) и выдерживались в термостате при 40—50 °C. При наличии гетероауксина происходит розовато-фиолетовое окрашивание.
При нормальном росте происходит равномерное распределение гетероауксина, а при геотропическом изгибе гетероауксин распределяется неравномерно. Гетероауксина больше там, где происходит более интенсивный рост.
При этом вопреки теории Холодного и в стебле и корне гетероауксин скопляется одинаково на той стороне, где идет более интенсивный рост (рис. 207).
